• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권5호
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• pp.668-678
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• 2003

For the purpose to facilitate development of high-speed spindle units (SUs) running on rolling bearings, we have developed a beam element model, algorithms, and software for computer analysis of thermal characteristics of SUs. The thermal model incorporates a model of heat generation in rolling bearings, a model of heat transfer from bearings, and models for estimation of temperature and temperature deformations of SU elements. We have carried out experimental test and made quantitative evaluation of the effect of operation conditions on friction and thermal characteristics of the SUs of grinding and turning machines of typical structures. It is found out that the operation conditions make stronger effect on SU temperatures when rpm increases. A comparison between the results of analysis and experiment proves their good mutual correspondence and allows us to recommend application of the models and software developed for design and research of high-speed SUs running on rolling bearings.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1289-1301
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• 2011

본 논문에서는 전 속도 영역에서 안정적인 자속추정이 가능한 유도전동기 자속추정방법을 제안 하였다. 제안된 방법은 전압, 전류, 속도 등의 정보를 통하여 자속각을 연산하는 유도전동기 직접벡터제어방식을 이용하였다. 유도전동기 벡터제어에 있어서 자속정보는 필수적이기 때문에 정확한 자속을 추정하기 위한 방법으로 저속영역에서 는 전류모델 자속 추정기를, 고속영역에서는 전압모델 자속 추정기를 각각 이용함으로써 전 속도영역에서 정확한 자속을 추정할 수 있었다. 또한 기본적인 속도, 전류, 자속제어기는 PI제어기를 이용하였으며, 각각의 적분에 의한 오차를 보상하기 위하여 Anti-windup PI 제어기를 추가하였다. 제시한 제어기의 타당성을 알아보고자 Matlab / simulink를 이용하여 전류모델, 전압모델 자속 추정기를 설계하여 정확한 자속추정이 이루어짐을 확인하였으며, 유도 전동기 벡터제어 시 간접벡터와 직접벡터방식의 파라미터 영향에 따른 분석을 통해 보다 정밀한 제어가 이루어짐을 확인하였다. 이와 같은 시뮬레이션 결과를 분석 하여 제시한 알고리즘의 타당성을 입증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권4호
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• pp.641-647
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• 2004

By most sensorless speed control schemes for induction motor. the control performances in high speed range are good, but it is difficult to obtain satisfactory results in low speed region. This paper proposes a new method controlling the low and the high speed regions separately to attain the stable operation in the overall range. The current error compensation method, in which the controlled stator voltage is applied to the induction motor so that the error between stator currents of the numerical model and the actual motor can be forced to decay to zero as time proceeds. is used in the low speed region In the high speed region. the method with adaptive observer is utilized. This control strategy contains an adaptive state observer for flux estimation. The rotor speed can be calculated from the rotor flux and the motor currents. The experimental results indicate good speed and load responses from the very low speed range to the high, and also show accurate speed changing performance between the low and the high speed range.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.186-193
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• 2005

본 논문에서는 산업체 CNC(Computer Numerical Control) 분야에서 사용되는 빌트인 타입 스핀들 모터를 구동하기 위한 기법을 제시하였다. 저속 영역에서 유리한 전류 모델과 고속 영역에서 유리한 전압 모델을 혼합해서 사용하는 고피나스 모델 자속추정기는 회전자 자속추정을 위하여 이용하였다. 그리고 약계자 제어를 사용하여 스핀들 모터를 고속 운전하였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 약계자 영역에서의 스핀들 모터 고속운전을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.975-978
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• 1999

The transmission line effects of IC interconnects have a substantial effect on a hish-speed VLSI circuit performance. The effective transmission lime parameters are changed with the increase of the operation frequency because of the skin of the skin effect, proximity effect, and silicon substrate. A new signal delay estimation methodology based on the RLC-distributed circuit model is presented ［2］. The methodology is demonstrated by using SPICE simulation and a high-frequency experiment technique.

• 전력전자학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.523-529
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• 2013

A sensorless speed control of a permanent magnet synchronous motor(PMSM) which utilizes MRAS based scheme to estimate rotor speed and position is presented. Considering an error between real and estimated rotor position values, a state equation of PMSM in the synchronous d-q reference frame is represented. A state equation of model system which uses estimated speed and nominal parameter values is expressed. To minimize the errors between the derivatives of d-q axis currents of real and model system, MRAS based adaptation mechanisms for the estimation of rotor speed and position are derived. On the other hand, for the acceleration stage of motor just before the sensorless operation, an acceleration scheme using only d-axis current control is proposed. To show the validity of the proposed scheme, experimental works are carried out and evaluated. During acceleration stage, the acceleration scheme using only d-axis current command shows good acceleration performance and controlled current level. For the sensorless operation, at low speed (5% of rated speed), a good performance is observed.

• 대한교통학회지
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• 제24권5호
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• pp.109-121
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• 2006

도로는 일관성 있는 선형으로 안전하게 주행할 수 있도록 설계되어야 하며. 안전성 향상을 위해 적절한 주행속도로 주행할 수 있는 환경이 제공되어야 한다 적절한 도로환경을 제공하기 위하여 설계 시 정확한 주행속도의 반영은 필수적이므로, 이를 예측할 수 있는 주행속도 예측모형이 필요하다고 판단된다. 이에 본 연구에서는 주행속도 예측모형 구축을 위해 영동고속도로를 대상으로 주행속도에 영향을 미치는 요인을 크게 선형요소, 교통운영특성 요소로 분류하였다. 분류한 요인을 중심으로 평면직선, 평면곡선구간 그리고 종단곡선구간의 각 구간별로 상관분석을 통하여 주행속도에 영향을 미치는 요인을 선정하였다 선정한 요인들을 대상으로 다중회귀모형을 이용하여 주행속도예측모형을 구축 및 검증 결과, 본 연구의 주행속도 예측모형이 통계적으로 모두 적합한 것으로 나타났다. 본 연구는 평면 및 종단선형요소를 동시에 반영하여 국내 도로 실정에 맞는 주행속도 예측모형을 개발하였다는 데에 그 의의가 있다. 그러나 분석자료가 영동고속도로로 한정되어 전국을 대표할 수 없으므로 향후 전국을 대상으로 도로 선형요소를 바탕으로 대표성을 지닐 수 있는 연구가 필요하다고 판단된다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권3호
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• pp.873-881
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• 2014

Speed sensorless modes of operation are becoming standard solution in the area of electric drives. This paper presents flux estimator and speed estimator for the speed sensorless vector control of induction motors. The proposed sensorless methods are based on the model reference adaptive system (MRAS) observer and adaptive speed observer (ASO). The proposed speed estimation algorithm can be employed in the power control of grid connected induction generator for wind power applications. Two proposed schemes are verified through computer simulation PSIM and compared their simulation results.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.59-68
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• 2009

유도전동기의 벡터제어는 고성능 적용에서 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 이러한 드라이브 성능은 파라미터 변동에 의한 동조는 여전히 한계가 있다. 다양한 속도영역에서 운전하기 위하여 종래에는 PI과 같은 제어기를 보통 사용하였다. 이러한 제어기들은 이상적인 벡터제어 조건에서 광범위한 운전에 대하여 제한된 양호한 성능을 나타낸다. 본 논문은 다중 적응 제어기를 사용하여 유도전동기 드라이브의 고성능 제어를 제시한다. 이 제어기는 FAM(Fuzzy Adaptation Mechanism)에 의 해 속도제어, MFC(Model Reference Adaptive Fuzzy Control)에 의해 전류제어 그리고 ANN을 이용하여 속도추정을 수행한다. 제시한 제어 알고리즘은 FAD MFC및 ANN 제어기를 사용하여 유도전동기 드라이브 시스템에 적용한다. 제시한 제어기의 성능은 유도전동기의 파라미터를 사용하여 다양한 동작조건에서 해석으로 평가한다. 또한, 본 논문은 제어기의 효용성을 입증하기 위하여 해석결과를 제시한다.

• 한국해양공학회지
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• 제36권2호
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• pp.91-100
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• 2022

In general, the effect of roll motion is not considered in the study on maneuverability in calm water. However, for high-speed twin-screw ships such as the DTMB 5415, the coupling effects of roll and other motions should be considered. Therefore, in this study, the estimation of maneuverability using a 4-degree-of-freedom (DOF; surge, sway, roll, yaw) maneuvering mathematical group (MMG) model was conducted for the DTMB 5415, to improve the estimation accuracy of its maneuverability. Furthermore, a study on the change in turning performance according to the fin angle was conducted. To accurately calculate the lift and drag forces generated by the fins, it is necessary to consider the three-dimensional shape of the wing, submerged depth, and effect of interference with the hull. First, a maneuvering simulation model was developed based on the 4-DOF MMG mathematical model, and the lift force and moment generated by the side fins were considered as external force terms. By employing the CFD model, the lift and drag forces generated from the side fins during ship operation were calculated, and the results were adopted as the external force terms of the 4-DOF MMG mathematical model. A 35° turning simulation was conducted by altering the ship's speed and the angle of the side fins. Accordingly, it was confirmed that the MMG simulation model constructed with the lift force of the fins calculated through CFD can sufficiently estimate maneuverability. It was confirmed that the heel angle changes according to the fin angle during steady turning, and the turning performance changes accordingly. In addition, it was verified that the turning performance could be improved by increasing the heel angle in the outward turning direction using the side fin, and that the sway speed of the ship during turning can affect the turning performance. Hence, it is considered necessary to study the effect of the sway speed on the turning performance of a ship during turning.